湛江電廠3號300 MW機組的DG 1025/18. 2-Ⅱ(5)亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)、單爐膛、全懸吊露天布置、平衡通風(fēng)、尾部雙煙道燃煤汽包爐采用中貯式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，配備4臺MT23570型鋼球磨煤機，燃燒器為直流擺動式雙切圓布置，雙假想切圓直徑分別為600 mm、800 mm。鍋爐設(shè)計煤種為晉東南無煙煤與貧煤的混煤，現(xiàn)擬改燒煙煤。
1、燃煤特性及熱力計算
    鍋爐燃用煤質(zhì)特性見表1。通過對改造前后煤種特性進行分析，并應(yīng)用判別指數(shù)n3進行判別可知：(1)煙煤的著火穩(wěn)定性、燃盡性和結(jié)渣性等方面都優(yōu)于混煤，與該電廠3號鍋爐的特性相適應(yīng)。(2)由于煙煤的揮發(fā)分和水分增加，煤的著火點降低。磨煤機進出口溫度等要求比原設(shè)計煤種低，熱風(fēng)送粉系統(tǒng)存在安全隱患，必須降低風(fēng)粉混合溫度。(3)煙煤較設(shè)計煤種難磨、灰分大、熱值低，使得煤耗量增大，磨煤機出力需增加。(4)設(shè)計煤種的灰熔點DT溫度為1 300℃，而煙煤的DT溫度為1 420℃，結(jié)焦性與設(shè)計煤種相似，但燃用煙煤時的爐膛容積熱負荷、斷面熱負荷、燃燒區(qū)域熱負荷都比設(shè)計煤種要求低，所以應(yīng)注意防止改燒煙煤引起的結(jié)焦問題，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售
    分別對100%負荷下熱風(fēng)送粉系統(tǒng)中的設(shè)計煤種和降低風(fēng)粉混合溫度后的煙煤進行熱力計算，主要計算結(jié)果如表2所示。
    由表2的結(jié)果可知，改燒煙煤后，排煙溫度的上升導(dǎo)致排煙熱損失增加，但機械未完全燃燒熱損失q4由3%降為2%，最終的鍋爐熱效率由原來的91.22%增加到91. 50%。
    爐膛出口溫度由原來燒混煤時的1 149℃下降到燒煙煤時的l113℃。由于爐膛出口煙溫降低，過熱器吸熱量減少，使過熱器管壁溫度降低；第1、2級噴水量較設(shè)計煤種大為減少，試燒過程中應(yīng)防止汽溫不足。
    對磨煤機進行相關(guān)計算可得磨煤機出力儲備系數(shù)由燃用設(shè)計煤種時的1. 331降低為1.315，表明改燒煙煤對磨煤機出力有影響，但影響不大。
    由上述分析可知，由于煤質(zhì)發(fā)生變化，為使鍋爐安全經(jīng)濟運行，并保證有較好的低負荷穩(wěn)燃能力，首先要改造制粉系統(tǒng)，降低風(fēng)粉混合溫度；其次，適當(dāng)調(diào)整原有燃燒器系統(tǒng)，保證達到額定汽溫，使機組在改燒煙煤后仍能經(jīng)濟運行。
2、煤粉細度對燃燒特性的影響
    煤粉細度對于燃燒特性具有很大的影響，合適的煤粉細度對于爐膛穩(wěn)定燃燒和提高熱效率有很大幫助。通過熱重分析和一維沉降爐試驗對不同煤粉細度下(R90 =10%、15%、20%、30%、50%)煙煤的燃燒特性進行了研究，試燒確定合適的煤粉細度，結(jié)果如圖1所示。
    由圖1可見，煤粉細度對燃燒有明顯影響，煤粉變細，能使著火提前，但煤粉細度R90由20%降低到15%時，煤的著火特性改善程度不大；微分熱重曲線(DTG)反映了煤粉細度對最大燃燒速率的影響，煤粉變細有利于提高最大燃燒速率，煤粉細度R由50%降低到20%時，最大燃燒速率明顯改善，煤粉細度R90由20%降低到10%時，最大燃燒速率改善程度不大。因此，煙煤在煤粉細度R90為15%～20%間的著火特性變化不明顯。
    另外，運用一維沉降爐模擬燃燒煙煤，并利用灰平衡原理處理試驗結(jié)果，計算固定碳的燃盡率，結(jié)果如表3所示，圖2為不同細度下的煤粉燃盡率曲線。
    由表3可見，煤粉越細，燃盡率越高，但從圖2可知，擬燒煤種在細度為15%～20%之間的燃盡率變化不大。為此，煤粉細度R90可在15%～20%間調(diào)整，這與文獻中對煙煤的煤粉細度推薦值相符。
3 3號爐改造
    (1)將風(fēng)粉混合溫度降低到160℃以下，即在一次熱風(fēng)中加入部分未經(jīng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱的冷風(fēng)，通過在空氣預(yù)熱器處加裝一次冷風(fēng)旁路來實現(xiàn)，但這會導(dǎo)致排煙溫度上升，對經(jīng)濟性有所影響，需通過現(xiàn)場試驗來確定冷風(fēng)旁路閥的最佳開度。
    (2)降低風(fēng)粉混合溫度后，根據(jù)設(shè)計煤種和煙煤的煤質(zhì)特性，對燃燒器系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進行修改（表4），其中二次風(fēng)溫不能通過燃燒調(diào)整來改變，二次風(fēng)速可不變。
    (3)當(dāng)煤粉細度R90由20%降到15%時，煙煤的著火和燃盡率改善程度不大，可根據(jù)負荷變化將煤粉細度Rg。在15%—20%間調(diào)整，對應(yīng)的粗粉分離器擋板刻度從燒混煤的30°調(diào)整為燒煙煤的40°。另外，為了制粉系統(tǒng)安全，將磨煤機出口溫度控制在70℃以下。
4、改造結(jié)果及建議
    湛江電廠3號爐改造后進行了168 h的試燒試驗，結(jié)果如下：
    (1)經(jīng)過運行調(diào)整，3號鍋爐燃用煙煤時各燃燒器噴口的著火點并不比燃用設(shè)計煤種時有明顯的提前，且能夠適應(yīng)負荷(180～300 MW)、風(fēng)粉混合溫度(125～160℃)、一次風(fēng)速(25—30 m/s)、煤粉細度(R90在15%～20%)在一定范圍內(nèi)的變化，鍋爐燃燒穩(wěn)定。
    (2)在機組300 MW負荷下，如鍋爐水冷壁剛吹過灰，只有2臺磨煤機運行或者氧量比較小時，主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度有時會偏低至530℃左右；隨爐膛結(jié)渣和沾污的增多、提高運行氧量，主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度均可提高至額定值，減溫水量與負荷的關(guān)系如圖3所示。
    (3)由于空氣預(yù)熱器冷風(fēng)旁路閥（一次風(fēng)機出口至空氣預(yù)熱器出口之間）的開啟，排煙溫度升高13.4～20.7℃，相應(yīng)的排煙熱損失增大0.7%～1.4%；飛灰可燃物降低5.4%～6.5%，相應(yīng)的機械不完全燃燒損失降低2．0%～4.1%；鍋爐熱效率提高1.3%～2.8%，平均提高2%；鍋爐的NO排放降低63～138 mg/m3（標準狀態(tài)）(16%～30%)。
    (4)為了保證鍋爐燃用煙煤時的安全性和經(jīng)濟性，3號鍋爐熱一次風(fēng)溫可按圖4進行控制，可盡量減少排煙損失，而冷風(fēng)旁路閥開度可根據(jù)熱一次風(fēng)溫進行調(diào)節(jié)。
    針對湛江電廠3號爐煙煤試燒情況，建議如丁：
    (1)長期燃用煙煤時，原有船體燃燒器應(yīng)該改造為更適合煙煤燃燒的燃燒器，改造時應(yīng)考慮低NO.燃燒要求。
    (2)3號鍋爐空氣預(yù)熱器漏風(fēng)大(18%～20%)，傳熱效率較低，加上空氣預(yù)熱器冷風(fēng)旁路使排煙溫度升高，對脫硫系統(tǒng)有較大的不利影響，建議大修期間對3號鍋爐空氣預(yù)熱器進行檢修，富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的。


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1、生物質(zhì)壁爐
2、秸稈顆粒機
3、木屑顆粒機